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KR20220023545A - Apparatus and method for diagnosing partial discharge - Google Patents

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KR20220023545A
KR20220023545A KR1020200105412A KR20200105412A KR20220023545A KR 20220023545 A KR20220023545 A KR 20220023545A KR 1020200105412 A KR1020200105412 A KR 1020200105412A KR 20200105412 A KR20200105412 A KR 20200105412A KR 20220023545 A KR20220023545 A KR 20220023545A
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partial discharge
electronic device
data
analysis unit
vector
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김용화
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한국전력공사
명지대학교 산학협력단
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Abstract

Embodiments of the present disclosure relate to an apparatus and method for diagnosing partial discharge of a power facility based on a self-attention mechanism. An electronic apparatus includes a memory storing a learning model and an analysis unit configured to diagnose partial discharge by using the learning model. The analysis unit may be configured to generate embedding data based on a pre-defined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD), extract a characteristic from the embedding data based on the self-attention mechanism, and diagnose partial discharge based on a result of the extraction.

Description

부분 방전 진단 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING PARTIAL DISCHARGE}Partial discharge diagnostic method and device

본 개시의 다양한 실시 예들은 전력설비의 부분 방전을 진단하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로, 자가 집중 기법(self-Attention mechanism)에 기초하여 부분 방전을 진단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.Various embodiments of the present disclosure relate to a method and apparatus for diagnosing partial discharge of power equipment, and more particularly, to a method and apparatus for diagnosing partial discharge based on a self-attention mechanism.

발전소나 변전소 등의 전력설비는 발전기(Generator), 가스절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear), 가스절연 변압기(Gas Insulated Transformer), 유입변압기(Oil Immersed Transformer) 등 다양한 전력기기를 포함한다.Power facilities such as power plants and substations include a variety of power devices such as a generator, a gas insulated switchgear, a gas insulated transformer, and an oil immersed transformer.

이러한 전력기기에는 높은 전류가 흐르기 때문에 전력기기 고장의 전조로서 부분 방전(Partial Discharge)이 발생한다. 부분 방전이란 전기장치에서 전극과 전극 사이를 완전히 교락하지 않는 불완전한 절연파괴 현상으로, 부분 방전의 유형으로는 입자(Particle), 플로팅(Floating), 코로나(Corona), 공동(Viod), 및 노이즈(Noise) 등으로 분류할 수 있다. Since a high current flows in such a power device, partial discharge occurs as a precursor to a failure of the power device. Partial discharge is an incomplete dielectric breakdown phenomenon that does not completely bridge between electrodes in an electric device. noise), etc.

최근에는 전력기기 사고로부터 사회적 재산 및 인명의 피해를 최소화하기 위해 현재까지 다양한 알고리즘을 이용하는 부분 방전 진단 방법들이 제안되었다. 대표적으로 부분 방전 진단 방법에 사용된 모델로는 인공 신경망(artificial neural network), 합성곱신경망(convolutional neural network), 순환신경망(recurrent neural network, RNN), LSTM(long short term memory) 등이 있다. Recently, partial discharge diagnosis methods using various algorithms have been proposed in order to minimize damage to social property and human life from power equipment accidents. Representative models used in the partial discharge diagnosis method include an artificial neural network, a convolutional neural network, a recurrent neural network (RNN), and a long short term memory (LSTM).

하지만, 이러한 알고리즘은 모멘텀 계수, 반복 수, 학습률, 노드 수 등 많은 파라미터 설정이 필요하고, 파라미터의 변화에 따라 성능이 크게 달라질 수 있으며, 부분 방전을 진단 진단하는 속도에 한계를 갖고 있다.However, such an algorithm requires many parameter settings such as momentum coefficient, number of repetitions, learning rate, and number of nodes, performance may vary greatly depending on parameter changes, and has a limit in the speed of diagnosing partial discharge.

본 개시는 상기한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 개시가 해결하기 위한 과제는 자가 집중 기법(self-Attention mechanism)에 기초하여 부분 방전을 진단하는 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a method and an apparatus for diagnosing partial discharge based on a self-attention mechanism.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. There will be.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 부분 방전을 진단하기 위한 방법은 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 임베딩 데이터를 생성하는 동작, 자가 집중 기법에 기초하여 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작 및 상기 추출 결과에 기초하여 부분 방전을 진단하는 동작을 포함할 수 있다.A method for diagnosing partial discharge according to various embodiments of the present disclosure is characterized by generating embedding data based on a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD) and from the embedding data based on a self-focusing technique It may include an operation of extracting , and an operation of diagnosing partial discharge based on the extraction result.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 학습 모델을 저장하는 메모리 및 상기 학습 모델을 이용하여 부분 방전을 진단하도록 구성된 분석부를 포함하며, 상기 분석부는, 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 임베딩 데이터를 생성하고, 자가 집중 기법에 기초하여 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하고, 상기 추출 결과에 기초하여 부분 방전을 진단하도록 구성될 수 있다.An electronic device according to various embodiments of the present disclosure includes a memory for storing a learning model and an analyzer configured to diagnose partial discharge using the learning model, wherein the analyzer includes a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved). PD), extracting features from the embedding data based on a self-focusing technique, and diagnosing a partial discharge based on a result of the extraction.

본 개시의 실시 예들에 따른 부분 방전 진단 장치 및 방법은 자가 집중 기법에 기초하여 입력 데이터와 출력 데이터 간의 연관성을 확인하고 이를 학습에 활용하여 부분 방전을 진단함으로써, 부분 방전의 진단 성능을 향상시키고 부분 방전 진단 알고리즘의 복잡도를 개선할 수 있다. An apparatus and method for diagnosing partial discharge according to embodiments of the present disclosure check a correlation between input data and output data based on a self-concentration technique and use this for learning to diagnose partial discharge, thereby improving diagnostic performance of partial discharge and improving partial discharge It is possible to improve the complexity of the discharge diagnosis algorithm.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. will be.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따라 부분 방전을 진단하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 분석부를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 부분 방전 진단 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 임베딩 데이터의 특징을 추출하는 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 부분 방전을 진단하는 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시에 따른 부분 방전 진단의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram of an electronic device for diagnosing partial discharge according to various embodiments of the present disclosure;
2A to 2C are diagrams conceptually illustrating an analysis unit according to various embodiments of the present disclosure.
3 is a flowchart illustrating a partial discharge diagnosis operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
4 is a flowchart illustrating an operation of extracting a feature of embedding data in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
5 is a flowchart illustrating an operation of diagnosing partial discharge in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
6A and 6B are diagrams for explaining the performance of partial discharge diagnosis according to the present disclosure.

이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다. 도면 부호에 관계없이, 동일 또는 유사한 구성요소에 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다. Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Regardless of the reference numerals, the same or similar components may be assigned the same reference numbers and duplicate descriptions thereof may be omitted.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 또는 '부'는 명세서 작성의 용이함을 위해 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.The suffix 'module' or 'part' for the components used in the following description is given or used interchangeably for ease of writing the specification, and does not have a meaning or role distinct from each other by itself. In addition, 'module' or 'unit' refers to software or hardware components such as field programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), but is not limited to software or hardware. A 'unit' or 'module' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, 'part' or 'module' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, may include procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided in one component, 'unit' or 'module' may be combined into a smaller number of components and 'unit' or 'module' or additional components and 'unit' or 'module' can be further separated.

본 개시물의 몇몇 실시예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with some embodiments of the present disclosure may be implemented directly in hardware executed by a processor, a software module, or a combination of the two. A software module may reside in RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, hard disk, a removable disk, a CD-ROM, or any other form of recording medium known in the art. An exemplary recording medium is coupled to the processor, the processor capable of reading information from, and writing information to, the storage medium. Alternatively, the recording medium may be integral with the processor. The processor and recording medium may reside within an application specific integrated circuit (ASIC). The ASIC may reside within the user terminal.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’ 있다거나 ‘접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘직접 연결되어’ 있다거나 ‘직접 접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

우선 본 명세서에서 사용되는 용어들에 대하여 간략히 설명한다.First, the terms used in this specification will be briefly described.

인공지능은 인간의 지능을 갖춘 컴퓨터 시스템 또는 장치이며, 인간의 지능을 기계 등에 인공적으로 구현한 것을 의미할 수 있다. 인공 지능은 또한 지능을 만들 수 있는 방법론이나 실현 가능성 등을 연구하는 과학 분야를 지칭하기도 한다.Artificial intelligence is a computer system or device equipped with human intelligence, and may refer to artificially implemented human intelligence in a machine or the like. Artificial intelligence also refers to the field of science that studies the methodology or feasibility of creating intelligence.

인공신경망은 인공지능을 구현하는 모델 또는 알고리즘으로써, 기계학습에서 생물학의 신경망을 모사하여 모델링한 통계학적 학습 알고리즘으로, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런이 학습을 통해 시냅스의 결합 세기를 변화시켜, 문제 해결 능력을 가지는 모델 또는 학습 알고리즘이라 할 수 있다.Artificial neural network is a model or algorithm that implements artificial intelligence. It is a statistical learning algorithm modeled by simulating the neural network of biology in machine learning. Therefore, it can be called a model or learning algorithm with problem-solving ability.

인공신경망(artificial neural network)은 입력 층, 출력 층 그리고 하나 이상의 은닉 층을 포함할 수 있다. 인공신경망의 각 층은 신경망의 뉴런에 대응하는 복수의 노드를 포함하고, 인공신경망의 한 층의 노드와 다른 층의 노드 간은 시냅스로 연결될 수 있다. 일 실시예로 각 층의 모든 노드와 다음 층의 모든 노드가 시냅스로 연결된 인공신경망을 완전 연결된 인공신경망이라 칭할 수 있다.An artificial neural network may include an input layer, an output layer, and one or more hidden layers. Each layer of the artificial neural network includes a plurality of nodes corresponding to neurons of the neural network, and a node in one layer of the artificial neural network and a node in another layer may be connected by a synapse. As an embodiment, an artificial neural network in which all nodes of each layer and all nodes of the next layer are synaptically connected may be referred to as a fully connected artificial neural network.

인공신경망에서 각 노드는 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들을 받고 각 입력 신호들에 대한 가중치 및 편향에 대한 활성 함수에 기초하여 출력 값을 생성할 수 있다.In the artificial neural network, each node may receive input signals input through a synapse and generate an output value based on an activation function for weights and biases for each input signal.

심층신경망(deep neural network)은 입력층과 출력층 사이에 복수의 은닉층을 포함하는 인공신경망을 통칭할 수 있다. 심층신경망은 복잡한 비선형 관계들을 모델링할 수 있으며, 그 목적에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 심층 신경망 구조로, 합성곱신경망(convolutional neural network), 순환신경망(recurrent neural network, RNN), LSTM(long short term memory)등이 있을 수 있다.A deep neural network may collectively refer to an artificial neural network including a plurality of hidden layers between an input layer and an output layer. A deep neural network can model complex nonlinear relationships and can have various structures depending on its purpose. For example, as a deep neural network structure, there may be a convolutional neural network, a recurrent neural network (RNN), a long short term memory (LSTM), and the like.

합성곱 신경망은 이미지, 동영상, 문자열과 같은 구조적 공간 데이터의 특징을 식별하여 학습함으로서 이미지, 및/또는 동영상을 분류하고 식별하는데 효과적일 수 있다. 순환신경망은 내부에 순환 구조가 들어 있어 과거 시간의 학습이 가중치와 곱해져 현재 학습에 반영될 수 있은 구조이며, 현재의 출력 결과는 과거 시간에서의 출력 결과에 영향을 받으며, 은닉 층은 일종의 메모리 기능을 수행한다. 따라서, 순차적인 데이터를 학습하여 분류 또는 예측을 수행하는 데 효과적일 수 있다. The convolutional neural network may be effective in classifying and identifying images and/or moving images by learning by identifying features of structured spatial data such as images, moving images, and character strings. The recurrent neural network has a cyclic structure inside, so the learning of the past time is multiplied by the weight and reflected in the current learning. perform the function Therefore, it can be effective in learning sequential data to perform classification or prediction.

LSTM은 순환신경망의 일종으로써 순환신경망의 오래된 과거 데이터가 영향을 미치지 못하고 사라지는 문제점을 해소하는 신경망이며, 순환신경망과 마찬가지로, 순차적인 데이터를 학습하여 분류 또는 예측을 수행하는 데 효과적일 수 있다.LSTM is a type of recurrent neural network, which solves the problem that old data of the cyclical neural network disappears without affecting it. Like the cyclical neural network, it can be effective in performing classification or prediction by learning sequential data.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따라 부분 방전을 진단하기 위한 전자 장치(100)의 블록도이다.1 is a block diagram of an electronic device 100 for diagnosing partial discharge according to various embodiments of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는, 프로세서(110), 메모리(120), 센싱부(130), 분석부(140) 및 출력부(150)를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는, 예를 들어, 로봇 장치, 휴대용 통신 장치, 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the electronic device 100 may include a processor 110 , a memory 120 , a sensing unit 130 , an analysis unit 140 , and an output unit 150 . The electronic device 100 may include, for example, at least one of a robot device, a portable communication device, a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, and a home appliance device.

도 1에 도시된 전자 장치(100)의 구성 요소 각각은 하나의 칩, 부품 또는 전자 회로로 구성되거나, 칩, 부품 또는 전자 회로의 결합으로 구성될 수 있다. 다른 일 실시예에 따라, 도 1에 도시된 구성 요소들 중 일부는 복수 개의 구성 요소(예: 복수 개의 프로세서)로 분리되어 서로 다른 칩 또는 부품 또는 전자 회로로 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소들은 결합되어 하나의 칩, 부품 또는 전자 회로로 구성될 수 있다. 또한, 전자 장치(100)에는 전술한 구성 중 적어도 하나가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. Each of the components of the electronic device 100 illustrated in FIG. 1 may be composed of one chip, component, or electronic circuit, or a combination of chips, components, or electronic circuit. According to another embodiment, some of the components shown in FIG. 1 may be divided into a plurality of components (eg, a plurality of processors) and configured as different chips or parts or electronic circuits, and some components They may be combined to form a single chip, component or electronic circuit. In addition, at least one of the above-described components may be omitted or other components may be added to the electronic device 100 .

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(110)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 위한 데이터 처리 및/또는 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 소프트웨어 프로그램을 구동하여 전자 장치(100)에 포함된 적어도 하나의 다른 구성 요소를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 프로그램 코드에 따라 기계 학습에 따른 학습을 수행하고, 학습의 결과를 메모리(120)에 저장하거나 출력하도록 제어할 수 있다.According to various embodiments, the processor 110 may perform data processing and/or calculation for the overall operation of the electronic device 100 . The processor 110 may control at least one other component included in the electronic device 100 by driving a software program. In addition, the processor 110 may perform learning according to machine learning according to the program code stored in the memory 120 , and may control to store or output the learning result in the memory 120 .

다양한 실시 예에 따르면, 메모리(120)는, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(110), 메모리(120), 센싱부(130), 분석부(140) 또는 출력부(150))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(120)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. According to various embodiments, the memory 120 includes at least one component (eg, the processor 110 , the memory 120 , the sensing unit 130 , the analysis unit 140 , or the output unit of the electronic device 100 ). (150)) can store various data used by. The data may include, for example, input data or output data for software (eg, a program) and instructions related thereto. The memory 120 may include a volatile memory or a non-volatile memory.

다양한 실시 예에 따르면, 센싱부(130)는 전력 설비(예를 들면, 전력 기기)의 부분 방전(PD) 신호를 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센싱부(130)는 HFCT((High Frequency Current Transformer), 또는 RFCT(Radio Frequency Current Transformer) 센서 등을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시가 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 전력 설비의 부분 방전 신호를 검출할 수 있는 다양한 센서 또는 다양한 장치들이 센싱부(130)의 구성으로 사용될 수 있다.According to various embodiments, the sensing unit 130 may detect a partial discharge (PD) signal of a power facility (eg, a power device). According to an embodiment, the sensing unit 130 may include a High Frequency Current Transformer (HFCT), a Radio Frequency Current Transformer (RFCT) sensor, etc. However, this is only an example, and the present disclosure is not limited thereto. For example, various sensors or various devices capable of detecting a partial discharge signal of a power facility may be used as the configuration of the sensing unit 130 .

다양한 실시 예에 따르면, 분석부(140)는 센싱부(130)에 의해 검출된 부분 방전 신호로부터 특징을 추출하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 부분 방전을 진단하는 것은 부분 방전의 발생 여부, 부분 방전의 유형 등을 확인하는 것을 포함할 수 있다. 부분 방전의 유형은 입자(Particle), 플로팅(Floating), 코로나(Corona), 공동(Viod), 및 노이즈(Noise) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 분석부(140)는 도 2a 내지 도 2c를 통해 후술하는 바와 같이, 학습 모델을 이용하여 입력 데이터(X)에 결과를 추론하고, 추론된 결과에 기초하여 부분 방전을 분류할 수 있다. 이때, 분석부(140)는 결과를 추론할 때, 입력 데이터를 다시 한번 참고하여 입력 데이터와 출력 데이터 간의 연관성을 산출하는 자가 집중 기법(self-Attention mechanism)을 이용할 수 있다. According to various embodiments, the analysis unit 140 may diagnose the partial discharge by extracting features from the partial discharge signal detected by the sensing unit 130 . Diagnosing the partial discharge may include checking whether the partial discharge has occurred, a type of the partial discharge, and the like. The type of partial discharge may include at least one of particles, floating, corona, vibration, and noise. According to an embodiment, the analysis unit 140 infers a result from the input data X using a learning model, and classifies the partial discharge based on the inferred result, as will be described later with reference to FIGS. 2A to 2C . can do. In this case, when inferring a result, the analyzer 140 may use a self-attention mechanism that calculates a correlation between the input data and the output data by referring to the input data once again.

다양한 실시 예에 따르면, 출력부(150)는 전자 장치(100)의 동작과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다. 출력은 부분 방전 진단 결과를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 출력부(150)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이, 청각 정보를 출력하는 오디오 데이터 출력 장치, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 등을 포함할 수 있다. 또한, 오디오 데이터 출력 장치는, 전자 장치(100)에 포함되거나, 전자 장치(100)에 유/무선을 통해 연결된 스피커, 이어폰, 이어셋, 또는 헤드셋 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로, 디스플레이는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수도 있다.According to various embodiments, the output unit 150 may generate an output related to the operation of the electronic device 100 . The output may include partial discharge diagnostic results. According to an embodiment, the output unit 150 may include a display that outputs visual information, an audio data output device that outputs auditory information, and a haptic module that outputs tactile information. For example, the display may include a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, or a microelectromechanical system (MEMS) display, or electronic paper or the like. . Also, the audio data output device may include at least one of a speaker, an earphone, an earphone, and a headset included in the electronic device 100 or connected to the electronic device 100 through wired/wireless. Additionally or alternatively, the display may include touch circuitry configured to sense a touch, or sensor circuitry configured to measure the intensity of a force generated by the touch (eg, a pressure sensor).

다양한 실시 예에 따르면, 분석부(140)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 전술한 실시 예에서는, 분석부(140)가 프로세서(110) 및 메모리(120)와 분리되어 구현된 것으로 설명하였으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 분석부(140)는 프로세서(110)와 통합되어 구현되거나 메모리(120)와 통합되어 구현될 수 있다.According to various embodiments, the analysis unit 140 may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software. In the above-described embodiment, it has been described that the analysis unit 140 is implemented separately from the processor 110 and the memory 120, but the present disclosure is not limited thereto. For example, the analysis unit 140 may be implemented by being integrated with the processor 110 or integrated with the memory 120 .

도 2a 내지 도 2c는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 분석부(140)를 개념적으로 도시한 도면이다.2A to 2C are diagrams conceptually illustrating the analysis unit 140 according to various embodiments of the present disclosure.

도 2a를 참조하면, 분석부(140)는, 자가 집중 블록(self-attention block)(200)과 분류 블록(classification block)(210)으로 구성될 수 있다. 자가 집중 블록(200)은 학습 모델에 기초하여 입력 데이터(X)에 대한 결과를 추론하여 출력(F)할 수 있으며, 분류 블록(210)은 자가 집중 블록(200)의 출력에 기반하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 이때, 자가 집중 블록(200)은 전술한 바와 같이, 자가 집중 기법을 이용하여 결과를 추론하고 이를 결함 진단에 사용하도록 할 수 있다. Referring to FIG. 2A , the analysis unit 140 may include a self-attention block 200 and a classification block 210 . The self-concentration block 200 may output F by inferring a result for the input data X based on the learning model, and the classification block 210 is a partial discharge based on the output of the self-concentration block 200 . can be diagnosed In this case, as described above, the self-focusing block 200 may infer a result using the self-focusing technique and use it for fault diagnosis.

다양한 실시 예에 따라, 입력 데이터(X)에 대한 결과를 추론하여 출력(F)하도록 구성된 자가 집중 블록(200)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 다수의 자가 집중 서브 블록(multi-head self-attention sub-block)(202)과 피드 포워드 블록(Feed Forward block)(206)으로 구성될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시가 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 다수의 자가 집중 서브 블록(202)으로 자가 집중 블록(200)을 구현한 것은 임베딩 데이터의 다양한 특징을 추출하기 위한 것으로, 자가 집중 블록(200)은 하나의 자가 집중 서브 블록(202)으로 구성될 수 있으며, 자가 집중 블록(200)이 복수개로 구현될 수도 있다. According to various embodiments, the self-concentration block 200 configured to infer and output the result for the input data X, as shown in FIG. 2B , includes a plurality of self-focusing sub-blocks (multi-head self). -attention sub-block) 202 and may be composed of a feed forward block (Feed Forward block) (206). However, this is merely exemplary, and the present disclosure is not limited thereto. For example, the implementation of the self-concentration block 200 with a plurality of self-concentration sub-blocks 202 is to extract various features of the embedding data, and the self-concentration block 200 is a single self-concentration sub-block 202 . It may be configured, and a plurality of self-concentration blocks 200 may be implemented.

다양한 실시 예에 따르면, 자가 집중 블록(200)은 결과를 추론하기 위하여 N 차원의 임베딩(embedding) 데이터(X)를 생성할 수 있다. 임베딩 데이터(X)는 N 개의 실수 값을 가지는 벡터일 수 있으며, Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자가 집중 블록(200)은 모의 고장 실험으로부터 얻은 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 Key vector, Value vector 및 Query vector를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 임베딩 데이터(X)는 원핫 인코딩(one-hot encoding), 워드투벡(word2vec), 글로브(GloVe)와 같은 알고리즘에 기초하여 생성될 수 있다.According to various embodiments, the self-concentration block 200 may generate N-dimensional embedding data X in order to infer a result. The embedding data X may be a vector having N real values, and may include a query vector, a key vector, and a value vector. For example, the self-focusing block 200 may generate a key vector, a value vector, and a query vector based on a partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD) obtained from a simulated failure test. According to an embodiment, the embedding data X may be generated based on an algorithm such as one-hot encoding, word2vec, or GloVe.

다양한 실시 예에 따르면, 임베딩 데이터(X)가 생성되면, 자가 집중 블록(200)은 다수의 자가 집중 서브 블록(202)을 이용하여 임베딩 데이터(X)에 대한 어텐션 값(attention value)을 산출함으로써 임베딩 데이터를 학습할 수 있다. 예를 들어, 자가 집중 블록(200)은, 입력받은 임베딩 데이터(X)를 자가 집중 서브 블록(202)의 수만큼 나누어 병렬적으로 어텐션 값을 산출할 수 있다. 어텐션 값은 Query vector와 Key vector 사이의 연관성을 나타낼 수 있다. According to various embodiments, when the embedding data X is generated, the self-concentration block 200 uses a plurality of self-concentration sub-blocks 202 to calculate an attention value for the embedding data X. Embedding data can be learned. For example, the self-concentration block 200 may calculate the attention value in parallel by dividing the received embedding data X by the number of the self-concentration sub-blocks 202 . The attention value may indicate a relationship between a query vector and a key vector.

일 실시 예에 따르면, 임베딩 데이터(X)는 dk 차원(dimension)을 가지는 Query vector와 Key vector, 그리고 dv 차원을 가지는 Value vector로 구성될 수 있으며, 자가 집중 블록(200)은, 다수의 자가 집중 서브 블록(202) 각각을 이용하여 아래의 <수학식 1>과 같이, Query vector와 Key vector을 내적(Dot-Product)한 유사도를 스케일링(scaled dot-product)하고, 이를 소프트맥스(softmax) 함수에 적용하여 정규화한 후 Value vector와 곱해줌으로써 어텐션 값을 산출할 수 있다. According to an embodiment, the embedding data X may be composed of a query vector and a key vector having a dk dimension, and a value vector having a dv dimension. Using each of the sub-blocks 202, as shown in Equation 1 below, a similarity obtained by dot-product of a query vector and a key vector is scaled (scaled dot-product), and this is a softmax function After normalization by applying to , the attention value can be calculated by multiplying it with a value vector.

Figure pat00001
Figure pat00001

<수학식 1>을 참조하면, T는 전치행렬(transpose)을 의미하며, Query vector와 유사한 Value vector일수록 높은 어텐션 값을 가질 수 있다. Referring to <Equation 1>, T denotes a transpose matrix, and a value vector similar to a query vector may have a higher attention value.

일 실시 예에 따르면, 자가 집중 블록(200)은, 각각의 자가 집중 서브 블록(202)을 이용하여 산출된 어텐션 값들을 아래의 <수학식 2>와 같이, 병합되어 임베딩 데이터(X)에 대한 어텐션 값으로 산출될 수 있다.According to an embodiment, the self-concentration block 200 merges the attention values calculated by using each self-concentration sub-block 202 as shown in Equation 2 below, so that the embedding data X is It can be calculated as an attention value.

Figure pat00002
Figure pat00002

다양한 실시 예에 따르면, 어텐션 값이 산출되면, 자가 집중 블록(200)은, 산출된 어텐션 값을 피드 포워드 블록(206)을 통해 분류 블록(210)으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 자가 집중 블록(200)은 자가 집중 서브 블록(202)에 의해 산출된 어텐션 값에 잔차 연결(residual connection)을 적용(204)하여 피드 포워드 블록(206)으로 출력할 수 있다. 잔차 연결은 자가 집중 서브 블록(202)에서 학습된 학습 데이터가 데이터 처리 과정에서 손실되는 것을 방지하기 위한 것으로, 자가 집중 블록(200)은, 아래의 <수학식 3>과 같이, 자가 집중 서브 블록(202)의 출력 데이터와 입력 데이터(예: 임베딩 데이터(X))를 더하는 잔차 연결을 적용할 수 있다. According to various embodiments, when the attention value is calculated, the self-concentration block 200 may output the calculated attention value to the classification block 210 through the feed forward block 206 . For example, the self-concentration block 200 may apply ( 204 ) a residual connection to the attention value calculated by the self-concentration sub-block 202 , and output the result to the feed forward block 206 . Residual concatenation is to prevent the learning data learned in the self-concentration sub-block 202 from being lost in the data processing process. Residual concatenation that adds the output data of (202) and the input data (eg, embedding data (X)) can be applied.

Figure pat00003
Figure pat00003

이 때, 피드 포워드 블록(206)은 산출된 어텐션 값을 분류 블록(210)으로 출력하기 위해, 산출된 어텐션 값을 선형 변환할 수 있다. 예를 들어, 피드 포워드 블록(206)은 비선형 함수(ReLU)를 이용하여 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하고, 선형 변환된 어텐션 값에 잔차 연결(208)을 적용하여 분류 블록(210)으로 출력할 수 있다. 이러한 피드 포워드 블록(206)의 출력(F)은 아래의 <수학식 4>와 같이 정의될 수 있다.In this case, the feed forward block 206 may linearly transform the calculated attention value to output the calculated attention value to the classification block 210 . For example, the feed forward block 206 linearly transforms the attention value to which the residual connection is applied using a nonlinear function (ReLU), and applies the residual connection 208 to the linearly transformed attention value to the classification block 210 . can be printed out. The output F of the feed forward block 206 may be defined as in Equation 4 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

정리하면, 자가 집중 블록(200)은 부분 방전 신호를 입력으로 하고, 입력과 출력 사이의 연관성을 추출하여 학습하는데 활용하는 것으로, 자가 집중 블록(200)의 출력은 아래의 <수학식 5>와 같이 정의될 수 있으며, 다수의 자가 집중 블록(200)을 이용하여 학습하도록 구성된 경우의 출력은 아래의 <수학식 6>과 같이 정의될 수 있다. In summary, the self-concentration block 200 takes a partial discharge signal as an input, extracts a correlation between the input and the output, and uses it for learning. It may be defined as follows, and an output when configured to learn using a plurality of self-concentration blocks 200 may be defined as in Equation 6 below.

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

다양한 실시 예에 따라, 자가 집중 블록(200)의 출력에 기반하여 부분 방전을 진단하도록 구성된 분류 블록(210)은, 도 2c에 도시된 바와 같이, 풀링 레이어(pooling layer)(212), 덴스 레이어(dense layer)(214)와 소프트맥스 레이어(softmax layer)(216)로 구성될 수 있다.According to various embodiments, the classification block 210 configured to diagnose the partial discharge based on the output of the self-concentration block 200 may include a pooling layer 212 and a dense layer, as shown in FIG. 2C . (dense layer) 214 and may be composed of a softmax layer (softmax layer) (216).

다양한 실시 예에 따르면, 자가 집중 블록(200)에 의해 출력되는 데이터는 분류 블록(210)으로 입력될 수 있으며, 분류 블록(210)은 입력 데이터의 크기를 폴링 레이어(212)를 이용하여 조절할 수 있다. 다시 말해서, 분류 블록(210)은 풀링 레이어(212)를 이용하여 입력 데이터의 과적합을 방지하고 파라미터 개수를 줄이기 위해 데이터의 크기를 조절할 수 있다.According to various embodiments, the data output by the self-concentration block 200 may be input to the classification block 210 , and the classification block 210 may adjust the size of the input data using the polling layer 212 . there is. In other words, the classification block 210 may adjust the size of the data in order to prevent overfitting of the input data and reduce the number of parameters by using the pooling layer 212 .

일 실시 예에 따르면, 분류 블록(210)은 아래의 <수학식 7>과 같이, 입력 데이터를 일정 크기의 필터로 분할하고, 필터 안에서 가장 큰 값을 선택하는 최대 풀링(max pooling) 기법에 기초하여 입력 데이터의 크기를 줄일 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 분류 블록(210)은 필터 안에서 평균 값을 선택하는 평균 풀링(average pooling) 기법과 같이, 입력 데이터의 과적합을 방지하고 파라미터 개수를 줄일 수 있는 다양한 종류의 풀링 기법을 사용할 수 있다. According to an embodiment, the classification block 210 divides input data into filters of a predetermined size and selects the largest value in the filter as shown in Equation 7 below, based on a max pooling technique Thus, the size of the input data can be reduced. However, this is only an example, and the present disclosure is not limited thereto. For example, the classification block 210 may use various types of pooling techniques capable of preventing overfitting of input data and reducing the number of parameters, such as an average pooling technique of selecting an average value in a filter.

Figure pat00007
Figure pat00007

다양한 실시 예에 따르면, 입력 데이터의 크기가 조절되면, 분류 블록(210)은 덴스 레이어(214)를 이용하여 결함 표현 벡터(fault representation vector)를 생성할 수 있다. 이때, 분류 블록(210)은 아래의 <수학식 8>과 같이, 비선형 함수(ReLU)를 이용하여 결함 표현 벡터를 생성할 수 있다. According to various embodiments, when the size of the input data is adjusted, the classification block 210 may generate a fault representation vector using the density layer 214 . In this case, the classification block 210 may generate a defect expression vector using a non-linear function (ReLU) as shown in Equation 8 below.

Figure pat00008
Figure pat00008

다양한 실시 예에 따르면, 결함 표현 벡터가 생성되면, 분류 블록(210)은 소프트맥스 레이어(216)를 이용하여 특성 표현 벡터(characteristic representation vector)를 생성할 수 있다. 이때, 분류 블록(210)은, 아래의 <수학식 9>와 같이, 소프트맥스 함수로 결함 표현 벡터를 확률 형태로 정규화(normalize)하여, 특성 표현 벡터를 생성할 수 있다.According to various embodiments, when the defect representation vector is generated, the classification block 210 may generate a characteristic representation vector using the softmax layer 216 . In this case, the classification block 210 may generate a characteristic expression vector by normalizing the defect expression vector in a probability form using a softmax function as shown in Equation 9 below.

Figure pat00009
Figure pat00009

다양한 실시 예에 따르면, 특성 표현 벡터가 생성되면, 분류 블록(210)은 특성 표현 벡터에 기초하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 분류 블록(210)은 특성 표현 벡터 및 결함 기준 모델에 기초하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 결함 기준 모델은 결함 유형, 부분 방전 모델을 미리 정의해둔 데이터일 수 있다. 예를 들어, 분류 블록은 특성 표현 벡터를 이용하여 센싱부(130)를 통해 검출된 부분 방전 신호를 분석하고, 이를 결함 기준 모델과 비교하여 부분 방전을 진단할 수 있다.According to various embodiments, when the characteristic expression vector is generated, the classification block 210 may diagnose the partial discharge based on the characteristic expression vector. According to an embodiment, the classification block 210 may diagnose the partial discharge based on the characteristic expression vector and the defect reference model. The defect reference model may be data in which a defect type and a partial discharge model are predefined. For example, the classification block may analyze the partial discharge signal detected by the sensing unit 130 using the characteristic expression vector, and compare the partial discharge signal with a defect reference model to diagnose the partial discharge.

추가적으로, 분류 블록(210)은 학습 파라미터들을 최적화하기 위해, 아래의 <수학식 10> 및 <수학식 11>과 같이, 교차 엔트로피(cross-entropy) 손실 함수를 이용하여 비용 함수를 최소화하는 파라미터를 도출할 수도 있다.Additionally, the classification block 210 uses a cross-entropy loss function as in Equation 10 and Equation 11 below to optimize the learning parameters, a parameter that minimizes the cost function. can also be derived.

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 학습 모델을 저장하는 메모리 및 상기 학습 모델을 이용하여 부분 방전을 진단하도록 구성된 분석부를 포함하며, 상기 분석부는, 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 임베딩 데이터를 생성하고, 자가 집중 기법에 기초하여 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하고, 상기 추출 결과에 기초하여 부분 방전을 진단하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the electronic device includes a memory storing a learning model and an analyzer configured to diagnose partial discharge using the learning model, wherein the analyzer includes a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD). ) to generate embedding data, extract features from the embedding data based on a self-focusing technique, and diagnose partial discharge based on the extraction result.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 임베딩 데이터는 Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴은 모의 고장 실험을 통해 획득된 데이터를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the embedding data may include a query vector, a key vector, and a value vector. For example, the predefined partial discharge signal pattern may include data obtained through a simulation failure test.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 상기 임베딩 데이터로부터 어텐션 값을 산출하고, 상기 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the analysis unit may be configured to calculate an attention value from the embedding data and apply a residual connection to the attention value.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 비선형 함수를 이용하여, 상기 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하고, 상기 선형 변환된 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the analyzer may be configured to linearly transform the attention value to which the residual connection is applied using a nonlinear function, and to apply the residual connection to the linearly transformed attention value.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 상기 추출 결과에 기초하여, 상기 부분 방전 진단을 위한 특성 표현 벡터를 생성하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the analysis unit may be configured to generate a characteristic expression vector for the partial discharge diagnosis, based on the extraction result.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 풀링 기법을 이용하여 상기 추출된 특징 데이터의 크기를 조절하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the analysis unit may be configured to adjust the size of the extracted feature data using a pooling technique.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 비선형 함수를 이용하여, 상기 크기가 조절된 데이터를 결함 표현 벡터로 생성하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the analyzer may be configured to generate the scaled data as a defect expression vector by using a nonlinear function.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 소프트맥스 함수를 이용하여 상기 결함 표현 벡터를 확률 형태로 정규화하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the analyzer may be configured to normalize the defect expression vector to a probability form using a softmax function.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 분석부는, 손실 함수와 상기 특성 표현 벡터에 기초하여, 학습 파라미터들을 최적화하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the analyzer may be configured to optimize learning parameters based on the loss function and the feature expression vector.

도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 부분 방전 진단 동작을 나타내는 플로우챠트이다. 이하 실시 예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 또한, 이하의 동작들은 전자 장치(100)의 프로세서(110)에 의해 수행되거나 프로세서(110)에 의해 실행 가능한 명령어들로 구현될 수 있다.3 is a flowchart illustrating a partial discharge diagnosis operation of the electronic device 100 according to various embodiments of the present disclosure. In the following embodiment, each operation may be performed sequentially, but is not necessarily performed sequentially. In addition, the following operations may be performed by the processor 110 of the electronic device 100 or implemented as instructions executable by the processor 110 .

도 3을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 S310 동작에서, 부분 방전 신호를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 부분 방전 신호는 모의 고장 실험으로부터 얻은 데이터일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the electronic device 100 according to various embodiments may acquire a partial discharge signal in operation S310 . According to an embodiment, the partial discharge signal may be data obtained from a simulated failure test.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S320 동작에서, 부분 방전 신호에 기초하여 임베딩 데이터를 생성할 수 있다. 임베딩 데이터는 N 개의 실수 값을 가지는 벡터일 수 있으며, Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 부분 방전 신호에 기초하여 Key vector, Value vector 및 Query vector를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이러한 임베딩 데이터는 자가 집중 블록(200)에 의해 생성될 수 있다.According to various embodiments, in operation S320 , the electronic device 100 may generate embedding data based on the partial discharge signal. The embedding data may be a vector having N real values, and may include a query vector, a key vector, and a value vector. According to an embodiment, the electronic device 100 may generate a key vector, a value vector, and a query vector based on the partial discharge signal. For example, such embedding data may be generated by the self-concentrating block 200 .

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S330 동작에서, 자가 집중 기법에 기초하여 임베딩 데이터의 특징을 추출할 수 있다. 임베딩 데이터의 특징은, 도 4를 통해 후술하는 바와 같이, 어텐션 값에 의해 산출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, 전술한 <수학식 1> 내지 <수학식 4>에 기초하여 임베딩 데이터에 대한 특징을 추출할 수 있다. 예를 들어, 이러한 임베딩 데이터의 특징은 자가 집중 블록(200)에 의해 추출될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, in operation S330 , the electronic device 100 may extract a feature of the embedding data based on the self-concentration technique. The feature of the embedding data may be calculated by an attention value, as will be described later with reference to FIG. 4 . According to an embodiment, the electronic device 100 may extract a feature of the embedding data based on the aforementioned <Equation 1> to <Equation 4>. For example, the features of such embedding data may be extracted by the self-concentration block 200 .

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S340 동작에서, 임베딩 데이터의 특징에 기초하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 센싱부(130)를 통해 검출된 부분 방전 신호와 임베딩 데이터로부터 추출된 특징을 이용하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 예를 들어, 부분 방전을 진단하는 것은 부분 방전의 발생 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 임베딩 데이터로부터 추출된 특징에 기초하여 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단하거나 부분 방전의 발생 정도를 판단할 수 있다. 다른 예로, 부분 방전을 진단하는 것은 부분 방전의 유형을 판단하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 임베딩 데이터로부터 추출된 특징에 기초하여, 입자(Particle), 플로팅(Floating), 코로나(Corona), 공동(Viod), 및 노이즈(Noise) 중 적어도 어느 하나의 발생을 진단할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 진단은 분류 블록(210)에 의해 수행될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, in operation S340 , the electronic device 100 may diagnose partial discharge based on the characteristics of the embedding data. According to an embodiment, the electronic device 100 may diagnose the partial discharge using the partial discharge signal detected by the sensing unit 130 and the features extracted from the embedding data. For example, diagnosing the partial discharge may include determining whether the partial discharge has occurred. For example, the electronic device 100 may determine whether partial discharge has occurred or the degree of occurrence of partial discharge based on a feature extracted from the embedding data. As another example, diagnosing the partial discharge may include determining the type of partial discharge. For example, the electronic device 100 may generate at least one of Particle, Floating, Corona, Viod, and Noise based on the feature extracted from the embedding data. can be diagnosed. For example, such a diagnosis may be performed by the classification block 210 .

도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)에서 임베딩 데이터의 특징을 추출하는 동작을 나타내는 플로우챠트이다. 이하 설명되는 도 4의 동작들은, 도 3의 S330 동작에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다. 또한, 이하 실시 예에서 각 동작들은 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니며, 개시된 동작 중 적어도 하나의 동작이 생략되거나 다른 동작이 추가될 수도 있다.4 is a flowchart illustrating an operation of extracting a feature of embedding data in the electronic device 100 according to various embodiments of the present disclosure. The operations of FIG. 4 described below may represent various embodiments of the operation S330 of FIG. 3 . In addition, in the following embodiments, each operation is not necessarily performed sequentially, and at least one operation among the disclosed operations may be omitted or another operation may be added.

도 4를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 S410 동작에서, 임베딩 데이터에 대한 어텐션 값을 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이, 임베딩 데이터는 Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 Query vector와 Key vector 사이의 연관성을 나타내는 어텐션 값을 산출할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the electronic device 100 according to various embodiments may calculate an attention value for embedding data in operation S410 . As described above, the embedding data may include a query vector, a key vector, and a value vector. For example, the electronic device 100 may calculate an attention value indicating a correlation between a query vector and a key vector.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, 자가 집중 블록(200)을 이용하여, Query vector와 Key vector을 내적(Dot-Product)한 유사도를 스케일링(scaled dot-product)하고, 이를 소프트맥스(softmax) 함수에 적용하여 정규화한 후 Value vector와 곱해줌으로써 어텐션 값을 산출할 수 있다. 이러한 어텐션 값은, 도 2a 및 도 2b를 통해 전술한 바와 같이 <수학식 1> 및 <수학식 2>를 통해 산출될 수 있다.According to an embodiment, the electronic device 100 uses the self-concentration block 200 to scale a similarity obtained by performing a dot-product of a query vector and a key vector, and uses this as a softmax Attention value can be calculated by applying to the (softmax) function, normalizing it, and then multiplying it with a value vector. Such an attention value may be calculated through <Equation 1> and <Equation 2> as described above with reference to FIGS. 2A and 2B .

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S420 동작에서, 산출된 어텐션 값에 잔차 연결을 적용할 수 있다. 잔차 연결은 자가 집중 서브 블록(202)에서 학습된 학습 데이터가 데이터 처리 과정에서 손실되는 것을 방지하기 위한 것으로, 전자 장치(100)는 도 2a, 도 2b 및 <수학식 3>을 통해 전술한 바와 같이, 자가 집중 서브 블록(202)의 출력 데이터에 입력 데이터(예: 임베딩 데이터)를 더하는 잔차 연결을 적용할 수 있다. According to various embodiments, the electronic device 100 may apply the residual connection to the calculated attention value in operation S420 . The residual connection is to prevent the learning data learned in the self-concentration sub-block 202 from being lost in the data processing process, and the electronic device 100 is Similarly, the residual concatenation of adding input data (eg, embedding data) to the output data of the self-concentrated sub-block 202 may be applied.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S430 동작에서, 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하여 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 비선형 함수(ReLU)를 이용하여 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하여 분류 블록으로 출력할 수 있다. 이때, 전자 장치(100)는 선형 변환된 어텐션 값에 잔차 연결을 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 2a, 도 2b 및 <수학식 4>를 통해 전술한 바와 같이, 선형 변환된 어텐션 값과 선형 변환이 되지 않은 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 더하여 잔차 연결을 적용할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, in operation S430 , the electronic device 100 may linearly transform the attention value to which the residual connection is applied and output it. According to an embodiment, the electronic device 100 may linearly transform the attention value to which the residual connection is applied using a non-linear function (ReLU) and output it as a classification block. In this case, the electronic device 100 may apply the residual connection to the linearly transformed attention value. For example, as described above with reference to FIGS. 2A, 2B and <Equation 4>, the residual linkage may be applied by adding the linearly transformed attention value and the nonlinearly transformed residual linkage applied attention value.

도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)에서 부분 방전을 진단하는 동작을 나타내는 플로우챠트이다. 이하 설명되는 도 5의 동작들은, 도 3의 S330 동작 내지 S340 동작 또는 도 4의 S430 동작에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다. 또한, 이하 실시 예에서 각 동작들은 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니며, 개시된 동작 중 적어도 하나의 동작이 생략되거나 다른 동작이 추가될 수도 있다.5 is a flowchart illustrating an operation of diagnosing partial discharge in the electronic device 100 according to various embodiments of the present disclosure. The operations of FIG. 5 described below may represent various embodiments of operations S330 to S340 of FIG. 3 or operation S430 of FIG. 4 . In addition, in the following embodiments, each operation is not necessarily performed sequentially, and at least one operation among the disclosed operations may be omitted or another operation may be added.

도 5를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 S510 동작에서, 입력 데이터의 크기를 조절할 수 있다. 입력 데이터는, 도 4의 S430 동작에서 선형 변환되어 출력된 데이터일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, 도 2c 및 <수학식 7>을 통해 전술한 바와 같이, 입력 데이터를 일정 크기의 필터로 분할하고, 필터 안에서 가장 큰 값을 선택하는 최대 풀링(max pooling) 기법에 기초하여 입력 데이터의 크기를 줄일 수 있다. 전술한 바와 같이, 최대 폴링 기법은 입력 데이터의 크기를 줄이기 위한 하나의 실시 예로, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 입력 데이터의 과적합을 방지하고 파라미터 개수를 줄일 수 있는 다양한 종류의 풀링 기법이 입력 데이터의 크기를 조절하기 위해 이용될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the electronic device 100 according to various embodiments may adjust the size of input data in operation S510 . The input data may be data outputted after being linearly transformed in operation S430 of FIG. 4 . According to an embodiment, as described above with reference to FIG. 2C and <Equation 7>, the electronic device 100 divides the input data into filters of a predetermined size and selects the largest value in the filter (maximum pooling ( max pooling), the size of the input data can be reduced. As described above, the maximum polling technique is an example for reducing the size of input data, and the present disclosure is not limited thereto. For example, various types of pooling techniques capable of preventing overfitting of input data and reducing the number of parameters may be used to adjust the size of input data.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S520 동작에서, 크기가 조절된 입력 데이터에 기초하여 특성 표현 벡터(characteristic representation vector)를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 크기가 조절된 입력 데이터를 비선형 함수를 이용하여 결함 표현 벡터(fault representation vector)를 생성하고, 이를 소프트맥스 함수에 적용하여 특성 표현 벡터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 결함 표현 벡터는 전술한 <수학식 8>에 기초하여 생성될 수 있으며, 특성 표현 벡터는 전술한 <수학식 9>에 기초하여 생성될 수 있다.According to various embodiments, in operation S520 , the electronic device 100 may generate a characteristic representation vector based on the size-adjusted input data. According to an embodiment, the electronic device 100 may generate a fault representation vector using the nonlinear function of the scaled input data, and apply it to the softmax function to generate a characteristic representation vector. there is. For example, the defect expression vector may be generated based on the aforementioned <Equation 8>, and the characteristic expression vector may be generated based on the aforementioned <Equation 9>.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, S530 동작에서, 특성 벡터에 기초하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 특성 표현 벡터 및 결함 기준 모델에 기초하여 부분 방전을 진단할 수 있다. 결함 기준 모델은 결함 유형, 부분 방전 모델을 미리 정의해둔 데이터일 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, in operation S530 , the electronic device 100 may diagnose partial discharge based on the characteristic vector. According to an embodiment, the electronic device 100 may diagnose the partial discharge based on the characteristic expression vector and the defect reference model. The defect reference model may be data in which a defect type and a partial discharge model are predefined.

추가적으로, 전자 장치(100)는 학습 파라미터들을 최적화할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 도 2c, <수학식 10> 및 <수학식 11>을 통해 전술한 바와 같이, 교차 엔트로피(cross-entropy) 손실 함수를 이용하여 비용 함수를 최소화하는 파라미터를 도출할 수도 있다.Additionally, the electronic device 100 may optimize learning parameters. For example, as described above with reference to FIG. 2C , <Equation 10> and <Equation 11>, the electronic device 100 calculates a parameter for minimizing the cost function using a cross-entropy loss function. can also be derived.

도 6a 및 도 6b는 본 개시에 따른 부분 방전 진단의 성능을 설명하기 위한 도면이다.6A and 6B are diagrams for explaining the performance of partial discharge diagnosis according to the present disclosure.

본 개시에 따른 부분 방전 진단 방법은 부분 방전 신호를 입력으로 하고, 입력과 출력 사이의 연관성을 추출하여 학습하는데 활용할 수 있다. 이러한 부분 방전 진단 방법은 기존의 RNN 기반의 부분 방전 진단 방법 대비 진단 성능과 알고리즘의 복잡도가 개선됨이 실험을 통해 확인되었다. The partial discharge diagnosis method according to the present disclosure may use a partial discharge signal as an input and extract and learn a correlation between an input and an output. It was confirmed through experiments that the diagnostic performance and algorithm complexity of this partial discharge diagnostic method were improved compared to the existing RNN-based partial discharge diagnostic method.

구체적으로, 도 6a를 참조하면, 진단 성능을 실험하기 위하여, 참조부호 610과 같은 모의 고장 실험을 통해 획득된 5 가지의 모의 고장 데이터를 활용하였으며, 본 개시에 따라 부분 방전을 진단하기 위하여 참조부호 620과 같은 모델 파라미터를 사용하였다.Specifically, referring to FIG. 6A , in order to test the diagnostic performance, five types of simulated failure data obtained through a simulation failure experiment as indicated by reference numeral 610 were utilized, and in order to diagnose partial discharge according to the present disclosure, reference numerals The same model parameters as 620 were used.

도 6b를 참조하면, 실험 결과로, 참조부호 630과 같이, 기존의 진단 방법으로 부분 방전을 진단한 결과 보다 본 개시에 따른 방법으로 부분 방전을 진단한 결과 성능이 우수함이 확인되었다. Referring to FIG. 6B , as a result of the experiment, as indicated by reference numeral 630 , it was confirmed that the performance of partial discharge diagnosis by the method according to the present disclosure was superior to that of partial discharge diagnosis using the existing diagnosis method.

또한, 참조부호 640과 같이, 본 개시에 따른 진단 방법은 기존 진단 방법 대비 적은 파라미터의 수를 사용할 수 있으며, 훈련 및 학습 시간 또한 적게 소요됨을 확인할 수 있다.Also, as indicated by reference numeral 640, it can be seen that the diagnostic method according to the present disclosure can use a smaller number of parameters compared to the existing diagnostic method, and requires less training and learning time.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에서 부분 방전을 진단하기 위한 방법은 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 임베딩 데이터를 생성하는 동작, 자가 집중 기법에 기초하여 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작 및 상기 추출 결과에 기초하여 부분 방전을 진단하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, a method for diagnosing partial discharge in an electronic device includes an operation of generating embedding data based on a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD), and an operation of generating embedding data from the embedding data based on a self-focusing technique It may include an operation of extracting a feature and an operation of diagnosing the partial discharge based on the extraction result.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 임베딩 데이터는 Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 임베딩 데이터를 생성하는 동작은, 상기 부분 방전 신호에 기초하여 상기 Key vector와 Value vector를 생성하는 동작 및 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 상기 Query vector를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the embedding data may include a query vector, a key vector, and a value vector. According to an embodiment, the generating of the embedding data includes generating the key vector and the value vector based on the partial discharge signal and based on a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD). It can include the operation of creating a query vector.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴은 모의 고장 실험을 통해 획득된 데이터를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the predefined partial discharge signal pattern may include data obtained through a simulation failure test.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작은, 상기 임베딩 데이터로부터 어텐션 값을 산출하는 동작 및 상기 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of extracting the feature from the embedding data may include calculating an attention value from the embedding data and applying a residual connection to the attention value.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작은, 비선형 함수를 이용하여, 상기 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하는 동작 및 상기 선형 변환된 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of extracting the feature from the embedding data includes an operation of linearly transforming an attention value to which the residual connection is applied using a nonlinear function and an operation of applying the residual connection to the linearly transformed attention value. may include

다양한 실시 예에 따르면, 상기 부분 방전을 진단하는 동작은, 상기 추출 결과에 기초하여, 상기 부분 방전 진단을 위한 특성 표현 벡터를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of diagnosing the partial discharge may include the operation of generating a characteristic expression vector for diagnosing the partial discharge, based on the extraction result.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 특성 표현 벡터를 생성하는 동작은 풀링 기법을 이용하여 상기 추출하는 동작을 통해 획득되는 데이터의 크기를 조절하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of generating the feature expression vector may include the operation of adjusting the size of data obtained through the operation of extracting using a pooling technique.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 특성 표현 벡터를 생성하는 동작은, 비선형 함수를 이용하여, 상기 크기가 조절된 데이터를 결함 표현 벡터로 생성하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the generating of the feature expression vector may include generating the scaled data as a defect expression vector using a nonlinear function.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 특성 표현 벡터를 생성하는 동작은, 소프트맥스 함수를 이용하여 상기 결함 표현 벡터를 확률 형태로 정규화하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of generating the feature expression vector may include the operation of normalizing the defect expression vector into a probability form using a softmax function.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 부분 방전을 진단하는 동작은, 손실 함수와 상기 특성 표현 벡터에 기초하여, 학습 파라미터들을 최적화하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of diagnosing the partial discharge may include an operation of optimizing learning parameters based on a loss function and the characteristic expression vector.

본 개시의 실시 예들에 따른 부분 방전 진단 방법은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장되어 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령어들로 구현될 수 있다.The partial discharge diagnosis method according to embodiments of the present disclosure may be implemented with instructions that are stored in a computer-readable storage medium and executed by a processor.

저장 매체는, 직접 및/또는 간접적이든, 원시 상태, 포맷화된 상태, 조직화된 상태 또는 임의의 다른 액세스 가능한 상태이든 관계없이, 관계형 데이터베이스, 비관계형 데이터베이스, 인-메모리(in-memory) 데이터베이스, 또는 데이터를 저장할 수 있고 저장 제어기를 통해 이러한 데이터에 대한 액세스를 허용할 수 있는 다른 적절한 데이터베이스와 같이 분산형을 포함하는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 또한, 저장 매체는, 1차 저장 장치(storage), 2차 저장 장치, 3차 저장 장치, 오프라인 저장 장치, 휘발성 저장 장치, 비휘발성 저장 장치, 반도체 저장 장치, 자기 저장 장치, 광학 저장 장치, 플래시 저장 장치, 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프, 또는 다른 적절한 데이터 저장 매체와 같은 임의의 타입의 저장 장치를 포함할 수 있다. A storage medium, whether directly and/or indirectly, in a raw, formatted, organized or any other accessible state, may include a relational database, a non-relational database, an in-memory database, Alternatively, it may include a database, including a distributed one, such as any other suitable database capable of storing data and allowing access to such data through a storage controller. In addition, the storage medium includes a primary storage device (storage), a secondary storage device, a tertiary storage device, an offline storage device, a volatile storage device, a non-volatile storage device, a semiconductor storage device, a magnetic storage device, an optical storage device, a flash. It may include any type of storage device, such as a storage device, a hard disk drive storage device, a floppy disk drive, magnetic tape, or other suitable data storage medium.

본 개시는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present disclosure will have to be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (20)

전자 장치에서 부분 방전을 진단하기 위한 방법에 있어서,
미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 임베딩 데이터를 생성하는 동작;
자가 집중 기법에 기초하여 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작; 및
상기 추출 결과에 기초하여 부분 방전을 진단하는 동작을 포함하는 방법.
A method for diagnosing partial discharge in an electronic device, comprising:
generating embedding data based on a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD);
extracting a feature from the embedding data based on a self-focusing technique; and
and diagnosing the partial discharge based on the extraction result.
제 1 항에 있어서,
상기 임베딩 데이터는 Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The embedding data includes a query vector, a key vector, and a value vector.
제 1 항에 있어서,
상기 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴은 모의 고장 실험을 통해 획득된 데이터를 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The predefined partial discharge signal pattern includes data obtained through a simulation failure test.
제 1 항에 있어서,
상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작은,
상기 임베딩 데이터로부터 어텐션 값을 산출하는 동작; 및
상기 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하는 동작을 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The operation of extracting features from the embedding data includes:
calculating an attention value from the embedding data; and
and applying residual linkage to the attention value.
제 4 항에 있어서,
상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하는 동작은,
비선형 함수를 이용하여, 상기 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하는 동작; 및
상기 선형 변환된 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하는 동작을 포함하는 방법.
5. The method of claim 4,
The operation of extracting features from the embedding data includes:
linearly transforming the attention value to which the residual connection is applied by using a nonlinear function; and
and applying a residual linkage to the linearly transformed attention value.
제 1 항에 있어서,
상기 부분 방전을 진단하는 동작은,
상기 추출 결과에 기초하여, 상기 부분 방전 진단을 위한 특성 표현 벡터를 생성하는 동작을 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The operation of diagnosing the partial discharge includes:
and generating a characteristic expression vector for the partial discharge diagnosis based on the extraction result.
제 1 항에 있어서,
상기 부분 방전을 진단하는 동작은,
풀링 기법을 이용하여 상기 추출하는 동작을 통해 획득되는 데이터의 크기를 조절하는 동작을 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The operation of diagnosing the partial discharge includes:
and adjusting the size of data obtained through the extracting using a pooling technique.
제 7 항에 있어서,
상기 특성 표현 벡터를 생성하는 동작은,
비선형 함수를 이용하여, 상기 크기가 조절된 데이터를 결함 표현 벡터로 생성하는 동작을 포함하는 방법.
8. The method of claim 7,
The operation of generating the feature expression vector comprises:
and generating the scaled data as a defect expression vector by using a non-linear function.
제 8 항에 있어서,
상기 특성 표현 벡터를 생성하는 동작은,
소프트맥스 함수를 이용하여 상기 결함 표현 벡터를 확률 형태로 정규화하는 동작을 포함하는 방법.
9. The method of claim 8,
The operation of generating the feature expression vector comprises:
and normalizing the defect expression vector to a probability form using a softmax function.
제 6 항에 있어서,
상기 부분 방전을 진단하는 동작은,
손실 함수와 상기 특성 표현 벡터에 기초하여, 학습 파라미터들을 최적화하는 동작을 포함하는 방법.
7. The method of claim 6,
The operation of diagnosing the partial discharge includes:
and optimizing learning parameters based on a loss function and the feature expression vector.
전자 장치에 있어서,
학습 모델을 저장하는 메모리; 및
상기 학습 모델을 이용하여 부분 방전을 진단하도록 구성된 분석부를 포함하며,
상기 분석부는,
미리 정의된 부분 방전 신호 패턴(Phase-resolved PD)에 기초하여 임베딩 데이터를 생성하고,
자가 집중 기법에 기초하여 상기 임베딩 데이터로부터 특징을 추출하고,
상기 추출 결과에 기초하여 부분 방전을 진단하도록 구성된 전자 장치.
In an electronic device,
memory to store the training model; and
an analysis unit configured to diagnose partial discharge using the learning model;
The analysis unit,
Generating embedding data based on a predefined partial discharge signal pattern (Phase-resolved PD),
extracting features from the embedding data based on a self-focusing technique,
an electronic device configured to diagnose partial discharge based on the extraction result.
제 11 항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴에 기초하여, Query vector, Key vector 및 Value vector를 포함하는 상기 임베딩 데이터를 생성하도록 구성된 전자 장치.
12. The method of claim 11,
The analysis unit,
The electronic device is configured to generate the embedding data including a query vector, a key vector, and a value vector based on the predefined partial discharge signal pattern.
제 11 항에 있어서,
상기 미리 정의된 부분 방전 신호 패턴은 모의 고장 실험을 통해 획득된 데이터를 포함하는 전자 장치.
12. The method of claim 11,
The predefined partial discharge signal pattern includes data obtained through a simulation failure test.
제 11 항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 임베딩 데이터로부터 어텐션 값을 산출하고,
상기 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하도록 구성된 전자 장치.
12. The method of claim 11,
The analysis unit,
calculating an attention value from the embedding data,
an electronic device configured to apply residual concatenation to the attention value.
제 14 항에 있어서,
상기 분석부는,
비선형 함수를 이용하여, 상기 잔차 연결이 적용된 어텐션 값을 선형 변환하고,
상기 선형 변환된 어텐션 값에 잔차 연결을 적용하도록 구성된 전자 장치.
15. The method of claim 14,
The analysis unit,
Linear transformation of the attention value to which the residual connection is applied using a non-linear function,
an electronic device configured to apply a residual linkage to the linearly transformed attention value.
제 11 항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 추출 결과에 기초하여, 상기 부분 방전 진단을 위한 특성 표현 벡터를 생성하도록 구성된 전자 장치.
12. The method of claim 11,
The analysis unit,
The electronic device is configured to generate a characteristic expression vector for the partial discharge diagnosis based on the extraction result.
제 11 항에 있어서,
상기 분석부는,
풀링 기법을 이용하여 상기 추출된 특징 데이터의 크기를 조절하도록 구성된 전자 장치.
12. The method of claim 11,
The analysis unit,
An electronic device configured to adjust the size of the extracted feature data using a pooling technique.
제 17 항에 있어서,
상기 분석부는,
비선형 함수를 이용하여, 상기 크기가 조절된 데이터를 결함 표현 벡터로 생성하도록 구성된 전자 장치.
18. The method of claim 17,
The analysis unit,
An electronic device configured to generate the scaled data as a defect expression vector by using a nonlinear function.
제 18 항에 있어서,
상기 분석부는,
소프트맥스 함수를 이용하여 상기 결함 표현 벡터를 확률 형태로 정규화하도록 구성된 전자 장치.
19. The method of claim 18,
The analysis unit,
An electronic device configured to normalize the defect expression vector to a probability form using a softmax function.
제 16 항에 있어서,
상기 분석부는,
손실 함수와 상기 특성 표현 벡터에 기초하여, 학습 파라미터들을 최적화하도록 구성된 전자 장치.
17. The method of claim 16,
The analysis unit,
An electronic device configured to optimize learning parameters based on a loss function and the feature expression vector.
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